強(qiáng)震條件下巖質(zhì)路塹邊坡與預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)的動(dòng)力相互作用機(jī)制研究.pdf

1、根據(jù)對(duì)四川省內(nèi)的由2008年5.12汶川8.0級(jí)地震造成的路塹邊坡震害進(jìn)行的調(diào)查,歸納分析了錨固邊坡的震害情況。在通過室內(nèi)直剪試驗(yàn)獲得錨固體與巖體界面的抗剪強(qiáng)度參數(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合錨固邊坡震害調(diào)查結(jié)果,對(duì)預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)與邊坡巖土體的動(dòng)力相互作用機(jī)制進(jìn)行了計(jì)算分析。本文的主要工作內(nèi)容與結(jié)果如下:
　　 1)通過對(duì)巖質(zhì)路塹邊坡的震害情況的調(diào)查分析,發(fā)現(xiàn)采用錨固結(jié)構(gòu)加固的邊坡具有較好的抗震性能。
　　 2)通過直剪試驗(yàn)?zāi)M了砂漿

2、和巖石粘結(jié)面的剪切破壞過程；分析了峰值強(qiáng)度的影響因素及砂灰比對(duì)砂漿巖石粘結(jié)強(qiáng)度的影響規(guī)律,得到殘余內(nèi)摩擦角和殘余粘聚力分別在砂灰比為0.75、0.50時(shí)取得較大值；得到砂漿與三種常見巖石的粘結(jié)強(qiáng)度參數(shù)。
　　 3)用擬靜力法推導(dǎo)了平面滑動(dòng)和圓弧滑動(dòng)模式的邊坡在水平地震作用下的預(yù)應(yīng)力錨索內(nèi)力的計(jì)算公式形如T=Af(kci)+B,得到隨著水平地震影響系數(shù)的增加,錨索的錨拉力呈線性增長的變化特征。利用彈性理論推導(dǎo)了錨索錨固段剪應(yīng)力分布

3、公式及最大剪應(yīng)力出現(xiàn)的位置與其影響因素,得到巖體越軟,剪應(yīng)力分布范圍越大峰值越小；地震過程中錨固段未破壞時(shí),最大剪應(yīng)力位置保持不變(zτmax=√1／b,b為與錨固體直徑及變形參數(shù)有關(guān)的計(jì)算參數(shù))；巖體泊松比越小、巖體與錨固體彈性模量比值越大,錨固段剪應(yīng)力峰值位置越淺。
　　 4)利用理論分析和數(shù)值模擬方法討論了錨固結(jié)構(gòu)動(dòng)力作用機(jī)制與特征,得到在地震條件下關(guān)于錨固結(jié)構(gòu)和邊坡的動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律如下:
　　 ①錨固結(jié)構(gòu)內(nèi)力會(huì)增加

4、,平均增加幅度約為60％,在地震過程中會(huì)加大對(duì)邊坡的錨固作用；對(duì)降低坡腳處的剪應(yīng)變、限制坡面位移、維護(hù)邊坡穩(wěn)定發(fā)揮了重要作用；錨固結(jié)構(gòu)可與坡體發(fā)生很好地變形協(xié)調(diào),改善邊坡巖土體的應(yīng)力狀態(tài),提高邊坡中潛在滑動(dòng)面或軟弱結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度,有利于坡體穩(wěn)定。錨固結(jié)構(gòu)受豎向地震作用的影響較小。
　　 ②就整體而言,隨著巖質(zhì)邊坡高程的增加,水平加速度、速度、位移有垂直放大的規(guī)律；但沿坡面向上PGA放大系數(shù)呈先增大后減小規(guī)律；
　　 ③